支撑板冲孔落料毕业设计说明书1

1、前言冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对材料施加压力使其产生变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的制件的一种压力加工方法。因为它主要用于加工板料制件，所以也称板料冲压。在机械制造中是一种高效率的加工方式。冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。冲压工艺有如下特点：1.能冲压出其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件。比如，从仪器仪表小型零件到汽车覆盖件、纵梁等大型零件，均由冲压加工完成。2.冲压件质量稳定，尺寸精度高。由于冲压加工是有模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互

2、换性好。尺寸精度一般可达IT10IT14级，最高可达到IT6级，有的制件不需要在加工，便可满足装配和使用要求。3.冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。4.冲压加工生产效率极高，没有其它任何一种机械加工方法能与之相比。比如，汽车覆盖件这样的大型冲压件的生产效率，可达每分钟数件；高速冲压小型制件，可达每分钟上千件。5.材料利用率高，一般为70%85%。因此冲压件能实现少废料或无废料生产。在某些情况下，边角余料也可充分利用。6.操作简单，便于组织生产，易于实现机械化和自动化生产。对操作工人的技术素质要求不高，新工人经短时培训便能上岗操作。7.冲压的特点是模具制造时间长、制造成本高，

3、故不适宜于单件小批量生产。另外，冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。8.冲压模设计需要有很强的想象力与创造力，对于模具的设计者和制造者无论在理论、经验、创造力方面都要有很高的要求。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。在国家产业政策的正

4、确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 第一章 零件工艺性分析图1 测温仪支撑板图1为测温仪支撑板，属于标准的落料冲孔弯曲件。其采用2mm厚的碳素钢Q235A钢板制成，生产批量为大批量。零件工艺性分析如下：1材料分析Q235A为普通碳素结构钢，具有较好的韧性和塑性，有一定的伸长率，具有良好的加工性。2.结构分析测温仪支撑版为冲孔落料弯曲的复合件，形状较为简单对称。零件中孔的最小尺寸为8mm,满足冲裁最小孔径dmin1.0t=2mm的要求。另外，圆孔距零件外形之间的最小孔边距满足冲裁件最小孔

5、边距Lmin1.5t=3mm的要求。零件弯曲直边为15mm，大于资料要求的最小直边2t=2×2=4mm,故弯曲工艺性较好。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。3.精度分析由图中可以看出，零件的尺寸偏差为±0.2，经查标准观察数值表，可选取零件精度为IT12。有以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。第二章 冲裁工艺方案的确定零件为冲孔落料弯曲件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，然后冲孔和弯曲在同一工步；方案二：落料、冲孔为同一工步首先完成，然后进行弯曲。采用第一种方案加工工件，不易保证长度尺寸的精度，而且容易磨损内孔冲头，降低模具寿命。方案二可以选用落料冲孔弯

6、曲复合模，也可以采用落料冲孔复合模和弯曲模实现对零件的加工。选用落料冲孔弯曲复合模，只需一套模具即可完成对零件的加工，但模具结构复杂，模具制造困难，同时不利于模具的保护与维修；而采用落料冲孔复合模和弯曲模，虽然需要两套模具才能完成对零件的加工，但是模具结构简单，模具制造方便，利于模具维修与保护，生产成本较低，同时也可以完全保证零件的加工尺寸精度。经分析比较，最后确认采用方案二，选用落料冲孔复合模和弯曲模对零件进行加工。第三章 零件工艺计算弯曲件长度的计算由于零件圆角半径r0.5t，故零件毛坯长度计算公式为L=b1+b2+a1圆弧部分中性层展开长度由式=r+kt按下式计算a=/1800=(r+k

7、t) /1800式中L-零件毛坯展开总长（mm）a-圆弧部分中性层展开长度（mm）b-弯曲件直边部分长度（mm）-弯曲弧长中心角（度）t-弯曲板料厚度（mm）r-弯曲圆弧内半径（mm）K-中性层位移系数其中b1=80mm,b2=15mm,r=3mm,K=0.36,t=2mm, =900计算之后得L=100.84mm排样计算查表得，两工件之间的距离a1=2mm,沿边a=2.4mm则进料步距A=47.4mm条料宽度B=L+2×a1=104.84mm冲裁力的计算可知冲裁力基本计算公式为式中-材料抗剪强度 L-冲裁周边总长 T-材料厚度其中=350MPa,T=2mm，K=1.3，L=275c

8、m经计算得F=250250N=250.25KN模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力和推件力为 F卸=K卸×F=0.05×250.25=12.5125KNF推=nK推F=2×0.055×250.25=27.5275KN则零件所需得冲压力为 F总=F+F卸+F推=250.25+12.5125+27.5275=290.29KN弯曲力的计算由于弯曲力受变性材料性能和质量，弯曲件的形状尺寸，模具结构和凸、凹模间隙，弯曲方式等因素的影响，因此很难用理论分析方法进行准确的计算。实践中常采用经验公式概略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的依据。Fc=(0.

9、65-0.8)Bt2b/(rp+t) =0.7×45×2×2×450/(3+2) = 11340N式中B-弯曲线长度（mm）t板料厚度(mm)b材料抗拉强度(MPa)rp弯曲凸模圆角半径（mm）压弯时顶件力和卸料力的计算顶件力和卸料力FQ值近似取自由弯曲力的30%-80%即FQ=(30%-80%)Fc =0.8×11340=9072N弯曲时压力机吨位的确定自由弯曲时，压力机吨位F为 FFc+FQ11340+9072=20412N第四章 冲压设备的选用冲压设备类型的选择根据所要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选

10、择设备的类型。在中小型的冲压件、弯曲件或拉深件的生产中，主要采用开式机械压力机，因为它提供了极为方便的操作条件，模具也容易安装。在大批量生产或形状复杂零件的大量生产中，因尽量选用高速压力机或多工位自动压力机；在小批量生产中，尤其是大型厚板冲压件的生产中，多采用液压机，由于液压机没有固定的行程，不会因为板料厚度变化而超载。压力机的刚度由床身刚度、传动刚度和导向刚度3部分组成 ，如果刚度较差，负载终了和卸载终了时模具间隙会发生很大变化，影响冲压件的精度和模具寿命，设备的精度也有类似的问题。在冲压设备的类型选定之后，应该进一步根据冲压件的大小、模具的尺寸和冲压力来确定设备的规格。所选压力机的公称压力

11、必须大于冲压所需的总冲压力，即：F冲压机>F总。压力机的行程大小要适当。 由于压力机的行程影响到模具的张开高度，因此对于冲裁、弯曲等模具，其行程不宜过大，以免发生凸摸与导板分离或滚珠导向装置脱开的不良后果。所选压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。综上所述，冲孔落料模可选取开式可倾压力机J23530，其主要技术参数如下：公称压力：300kN滑块行程：80mm行程次数：

12、100次/分最大闭合高度：270 mm闭合高度调节量：70 mm滑块中心线到床身距离：400mm工作台尺寸：700mm×470mm倾斜角度：200滑块底面尺寸：220mm×260mm垫板厚度：70 mm外形尺寸：970mm×1550mm×2100mm弯曲模可选取开式可倾压力机J23-3.15，其主要技术参数如下： 公称压力：31.5kN滑块行程：25mm行程次数：200次/分最大闭合高度：220 mm闭合高度调节量：30 mm滑块中心线到床身距离：90mm工作台尺寸：160mm×250mm倾斜角度：450垫板厚度：25 mm外形尺寸：478mm

13、×675mm×1310mm第五章 零件主要部分尺寸计算冲孔落料模主要工作尺寸根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开加工法该零件属于无特殊要求的冲孔落料件，2R4,22由落料获得，8，16及32由冲孔同时获得。因制件要求不高，可按类选取间隙，查表 Zmin =14%t=0.14×2=0.28 Zmax =20%t=0.20×2=0.40 Zmax-Zmin=0.4-0.28=0.12制件公差等级为IT12，则取x=0.75对于8圆，有dP=(dmin+x) =(8+0.75×0.15)=8.1125 dd=(dP+ Zmin) =(8.1125+

14、0.28)=8.3925即8圆冲孔凸模基本尺寸为8.1125cm，冲孔凹模基本尺寸为8.3925cm。 对于16圆，有dP=(dmin+x) =（16+0.75×0.18）=16.135 dd=(dP+ Zmin) =（16.135+0.28）=16.415即16圆冲孔凸模基本尺寸为16.135cm，冲孔凹模基本尺寸为16.415cm。孔距尺寸Ld=(Lmin+0.5)+_0.125 =(32-0.2)+0.5×0.18+_0.125×0.18 =31.89+_0.0225对于2R4圆，由落料获得，有 Dd=(Dmax-x) =(22+0.12)-0.75

15、5;0.15=22.0075 Dp=（Dd-Zmin） =(22.0075-0.28)=21.7275即2-R4圆落料凹模基本尺寸为22.0075cm，落料凸模基本尺寸为21.7275cm。孔距尺寸Ld=(Lmin+0.5)+_0.125 =(22-0.12)+0.5×0.15+0.125×0.15 =21.955+_0.01875弯曲模主要工作尺寸弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模角半径rp可取弯曲件的内弯曲半径r,但不能小于允许的最小弯曲半径。如果r/t值小于最小相对弯曲半径，应先弯成较大的圆角半径，然后再用整形工序达到要求的圆角半径。当弯曲件的相对弯曲半径r/t较

16、大且精度要求较高时凸模圆角半径应根据回弹值进行修正。由于影响rmin/t的因素很多，rmin/t值的理论计算公式并不实用。所以在生产中主要参考经验数据来确定rmin/t值。查表可得Q235A最小相对弯曲半径rmin/t=2.5。即rmin=5mm。凹模的圆角半径rd不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。rd值通常按材料厚度t来选取t=2mm=2mm-4mm时，rd=（2-3）t。即rd =4mm。弯曲凸凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注形成有关。一般原则是：当工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上；当工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上，并用配作法制模。第六章

17、模具结构零件的选用计算凹模轮廓尺寸凹模厚度H=Kb其中b是垂直于送料方向的凹模型孔壁间的最大距离b=100.84K查表取k=0.22。 则H=22.1848。取整H=24垂直于送料方向的凹模宽度B=b+(2.5-4.0)H经计算得B=196.84。取整B=200送料方向的凹模长度L=L1+2l1其中L1是送料方向的凹模型孔壁间最大距离L1=48×2=96l1是送料方向的凹模型孔壁与凹模边缘的最小距离l1=2×3=6则L=102。最终取轮廓尺寸为200mm×100mm×24mm标准模架的选取标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸。模具采用后置导柱模架，模架规格

18、为200mm×125mm×（160-190）mm可查得模架规格为上模座200mm×125mm×35mm，下模座200mm×125mm×40mm，导柱25mm×150mm，导套25mm×85mm×33mm。卸料零件计算 上卸料采用刚性卸料装置。压力机滑块上的打料横梁通过打料棒、顶板、顶杆、卸料环将制件从上模中打出。下卸料是采用橡胶作为弹性元件的弹性装置。由式（14）计算橡胶的自由高度。H自由=（3.5-4）s工作式中，s工作工作行程与模具修模量或调整量（4mm-6mm）之和。s工作=（2+1+4）mm=7m

19、m 则H自由=（3.5-4）×7mm=24.5mm-28mm。 取H自由=28mm。 橡胶的装配高度H2=（0.85-0.9）H自由=23.8-25.2mm 取H2=25mm。橡胶的断面面积，在模具装配时，据目击空间大小确定。第七章 设计总结首先感谢学校，是她给我一个难得的学习机会，让我在即将毕业之际学到了很多知识，经过这次紧张的毕业设计，使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高。我的毕业设计主要在屈老师指导下,让我对所学的知识进行系统性的复习,并根据写作要求查阅有关资料。在设计过程中受到屈老师无微不至的关心与耐心指导，使我的毕业设计得以顺利的进展。根据测温仪支撑板的设计要求，在本设

20、计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。同时依据测温仪支撑板的外形要求和相关资料可以了解到该设计中的模具设计也是合理可行的，该模具确保了工件的加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效，同时提高了生产率，降低了制造成本。因此，可知此次毕业设计是成功的。 经过这次毕业设计，提高了我很多的能力，比如动手水平、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等。在设计期间屈老师帮助我收集文献资料，理清设计思路，指导实验方法，并不断对我的图纸提出有效的改进方案，使我的设计更加合理。导师渊博的知识、严谨的教风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神使我